Tema 5: Organización y diversidad de la Biosfera

Junio 1996: Explicar las diferencias, en cuanto a diversidad, estructura trófica, eficiencia, etc., existentes entre un ecosistema inmaduro y otro maduro de una sucesión ecológica.

Junio 1996: Indicar las repercusiones de la pérdida progresiva de biodiversidad y comentar cómo se podría evitar esta pérdida.

Los estudios publicados muestran que una reducción de la biodiversidad afectaría seriamente a la productividad de los ecosistemas. La pérdida de especies reduce los bienes y servicios que los ecosistemas proporcionan a la sociedad (alimentación, agua potable y un clima estable).

Las investigaciones revelan que la pérdida de biodiversidad es comparable a otros factores de estrés ambiental como el cambio climático, la contaminación y la radiación ultravioleta elevada. Según estos últimos estudios, los efectos varían en función del porcentaje de especies que se pierden.

Para los científicos, estos resultados demuestran que se ha de trabajar duro para reducir la pérdida de biodiversidad. Necesitamos entender mejor las implicaciones para los ecosistemas de las interacciones entre los cambios ambientales y la pérdida de diversidad. El mayor reto es predecir estos impactos combinados y cómo afectan a la sociedad.

Junio 1998: ¿En qué consiste la pérdida de biodiversidad? ¿por qué se produce? ¿cómo se podría evitar?

Causas de la pérdida de biodiversidad

Alteración y pérdida de hábitats (cambios de usos de suelo, extracciones masivas de agua, construcción de obras públicas, incendios forestales), la sobreexplotación (sobrepastoreo, caza y pesca abusivas…), introducción de especies invasoras, la contaminación, y el cambio climático son las principales causas de la pérdida de biodiversidad. A pesar de que el cambio climático no ha tenido mayores efectos sobre la biodiversidad, la mayoría de las proyecciones anticipan que su impacto se incrementará en el futuro La pérdida de biodiversidad no solo incluye extinciones globales, sino también cambios en la abundancia de especies, sin que éstas se extingan. Grandes declives de poblaciones abundantes de especies pueden alterar la manera en la que trabajan los ecosistemas y los beneficios para los seres humanos.

Ejemplo de ello es el agotamiento de los recursos pesqueros. Las especies de peces no están extintas pero sus poblaciones son tan escasas que la economía de las pesquerías no es viable por mucho tiempo.

Septiembre 2004: ¿Qué etapas se pueden distinguir en la sucesión y regresión ecológicas? Poner algún ejemplo relacionado con la vegetación de Cantabria.

Como ejemplo de una sucesión se expone la correspondiente a la que se da en terrenos de dunas (Liencres).

La arena es colonizada por los primeros productores, líquenes y musgos, y posteriormente por bacterias y hongos que van descomponiendo la materia orgánica muerta. Poco a poco se va formando una delgada capa de suelo donde comienzan a crecer hierbas anuales, después hierbas perennes y más tarde arbustos y árboles. Naturalmente acompañando a estos cambios en las comunidades vegetales hay cambios en las comunidades de animales. A medida que avanza la sucesión, hay un aumento paulatino de diversidad aunque no todas las especies permanecen, sino que hay especies que desaparecen mientras que nuevas especies entran a formar parte del ecosistema.

La regresión ecológica tiene lugar cuando el ecosistema se perturba fuertemente, generalmente a causa de una intervención humana. Comienzan a desaparecer especies por falta de alimento y a disminuir las poblaciones de las demás, y acompañando a esta pérdida de diversidad hay una disminución de relaciones, hábitats y nichos. El ecosistema disminuye su capacidad de carga global y se vuelve cada vez más frágil. Si persiste la perturbación puede llegar a convertirse en un terreno árido y empobrecido; y si la perturbación cesa, el ecosistema puede recuperarse en parte, aunque con toda seguridad su capacidad de carga ya no será la misma.

Especies invasoras: plumero y chilca http://www.ecologistasenaccion.es/article26470.html

Septiembre 2005: Describir las características de un ecosistema maduro situado en la etapa clímax y de un ecosistema pionero, situado en las primeras fases de la sucesión.

Para caracterizar el fenómeno de la sucesión, conviene definir un nuevo parámetro energético del ecosistema: Producción Neta del Ecosistema (PNE). La PNE es igual a la Producción Primaria Bruta (PPB) menos el consumo que hacen de la misma por respiración los propios organismos productores (autótrofos) más la de los organismos heterótrofos (consumidores y descomponedores).

Ecosistema pionero: Si la PNE es mayor que cero, entonces el ecosistema se encuentra en una etapa juvenil, le sobra producción y puede admitir nuevas especies. En las etapas juveniles hay por lo tanto un aumento de diversidad de especies, por lo que también aumentan la diversidad de relaciones, hábitats, nichos, así como la estabilidad del ecosistema. En esta etapa su capacidad para albergar vida va en aumento, y, además de la entrada de nuevas especies, las poblaciones existentes pueden seguir creciendo. Además, como la tasa fotosintética es mayor que la de respiración, la cantidad de dióxido de carbono absorbido es mayor que la emitida y, por tanto, estos ecosistemas funcionan como sumideros de CO2.

Ecosistema maduro: Si la PNE se iguala a cero, el ecosistema entra en su fase de madurez o clímax. No sobra producción y, por lo tanto se detiene el crecimiento de biomasa de las poblaciones (=alcanzan su capacidad de carga) y el incremento de diversidad. El ecosistema alcanza su capacidad de carga global y la máxima biodiversidad y estabilidad. A pesar de alcanzar su máxima capacidad, la dinámica del ecosistema no se detiene; las poblaciones pueden experimentar fluctuaciones y nuevas especies pueden entrar en el ecosistema, aunque la mayoría de las veces ello significará un reajuste que implicará la extinción de alguna anterior. El equilibrio que se consigue es dinámico, la totalidad de la producción es consumida, no hay ahorro, y los intereses se gastan en su totalidad. De esta forma el ecosistema se autorregula. La fotosíntesis se iguala a la respiración y el dióxido de carbono fijado viene a ser igual al expulsado, por lo que estos ecosistemas no actúan como sumideros de la contaminación por este gas.

Septiembre 2007: Describir potencial biótico, tasa de natalidad, tasa de mortalidad, resistencia ambiental.

Potencial biótico: Crecimiento máximo posible de una población, que tiene lugar en las circunstancias más óptimas (abundancia de alimento, ausencia de competidores, clima óptimo, etc.) presentando una tasa de natalidad (TN) máxima y una de tasa mortalidad (TM) mínima.

Resistencia ambiental: Conjunto de factores que impiden que la población alcance su máximo potencial biótico.

Tasa de natalidad (TN): Indica el número de individuos que nacen en la unidad de tiempo referencia. B = b x N, siendo B (tasa de natalidad), b (n° de individuos nacidos/individuo/unidad de tiempo) y N (n° de individuos que componen la población).

Tasa de mortalidad (TM): Indica el número de individuos que mueren en la unidad de tiempo referencia.

D = d x N, siendo D (tasa de mortalidad), d (n° de individuos muertos / individuo / unidad de tiempo) y N (n° de individuos que componen la población).

Junio 2010: ¿Qué se entiende por dinámica de poblaciones? ¿Cuáles son los principales factores que regulan el tamaño de una población?

Dinámica de poblaciones: Refleja que el número de individuos de una población tiende a aumentar hasta un límite de carga manteniéndose, a partir de ese momento, próximo a la estabilidad y oscilando, en un equilibrio dinámico, alrededor de ese máximo que el medio puede sostener.

Factores que regulan el tamaño de una población: Potencial biótico y Resistencia ambiental.

Junio 2012: ¿Qué es un bioma? Describe brevemente las características principales del bosque caducifolio. Explica como influye la luz en la producción primaria de los biomas acuáticos.

Bioma: Región de la Tierra que se diferencia por su vegetación característica. Categorías de sistemas ecológicos característicos que incluyen tanto la vida vegetal como la animal, aunque se clasifican por la comunidad vegetal predominante; por ejemplo, el bioma de pradera, el bioma de la selva lluviosa tropical, etc.

Bosque caducifolio: Se desarrolla en suelos pardos típicos de zonas templadas con un clima oceánico (los veranos son cálidos y secos, y los inviernos suaves. Las precipitaciones son irregulares y se concentran en otoño, sobre todo en las zonas costeras). Este tipo de bosque se llama caducifolio porque los árboles que lo componen (roble, haya, olmo…) son de hoja caduca. Así:

En otoño, las hojas comienzan a secarse y caen, dando lugar a suelos ricos y profundos.

Durante el invierno, los árboles, ya sin hojas, permanecen “aletargados” para soportar el descenso de las temperaturas.

En primavera, las hojas vuelven a crecer y los árboles reanudan su actividad vital, que se mantiene también en verano.

Cuando el bosque se degrada surgen las landas, formadas por arbustos de brezo y retama, y las praderas oceánicas, constituidas por hierbas de poca altura.

Luz en biomas acuáticos: En sistemas estancados (lagos, lagunas y embalses) la influencia de la luz se establece en función de la profundidad que alcance. Concretamente, de la profundidad de la zona eufótica, definida como la profundidad máxima a la cual la radiación incidente permite la fotosíntesis. La profundidad de la zona eufótica depende así mismo del estado trófico del lago. Las aguas eutróficas, por su elevado contenido en fitoplancton, son aguas turbias y en ellas la profundidad de la zona eufótica será menor que en las aguas de un sistema oligotrófico, de aguas más claras.

Septiembre 2012: Explicar brevemente los siguientes conceptos: eutrofización, biodiversidad, biocenosis, bioma y biomasa.

Eutrofización

Junio 2103: Exponga un ejemplo de ecosistema de alta biodiversidad

La biodiversidad no se distribuye de forma regular sobre la Tierra, generalmente tiende a crecer según nos acercamos a las zonas tropicales. Los bosques tropicales y los arrecifes de corales presentan el mayor grado de diversidad conocido. Ello se debe, sobre todo al clima y a razones de tipo biogeográfico.Al menos la mitad de las especies del mundo se encuentran en los bosques tropicales húmedos, un tipo de ecosistemas que no alcanza a cubrir el 6% de la superficie terrestre.En una superficie del tamaño de diez campos de fútbol ubicado en las selvas de Borneo se pueden encontrar más especies de árboles que en todo el continente norteamericano. En un solo árbol del Perú se han llegado a contabilizar un número de especies de hormigas similar al total de las que habitan en todas las islas Británicas. Panamá, con una superficie más de 6 veces menor que la española, contiene un número identificado de vertebrados terrestres más de dos veces y media superior al español (1424 frente a 534) y eso que España es uno de los enclaves de Europa con mayor biodiversidad.

Septiembre 2013: El gráfico representa la evolución a lo largo del tiempo de las poblaciones de dos especies animales: los individuos de una de las especies son depredadores exclusivos de la otra, y

éstos no están limitados más que por la cantidad de alimento disponible.

La gráfica presenta una serie de fluctuaciones y entre una y otra oscilación se observa una diferencia temporal debida al tiempo de respuesta de las poblaciones.

Junio 2014: ¿Qué es la biodiversidad? ¿Cómo puede medirse? ¿Influyen las actividades agrícolas y forestales sobre la biodiversidad?

Como la biodiversidad es tan amplia, existe una multiplicidad de índices para medirla. Éstos utilizan métodos para la medición de especies, para la medición genética y para la medición de comunidades.La medida de la biodiversidad se apoya en dos componentes fundamentales: la riqueza específica y la equitabilidad. Se entiende por riqueza específica el número de especies que hay en un ecosistema; y por equitabilidad, la distribución de la abundancia de especies, o uniformidad dentro del ecosistema.Entre los índices más usados están:

Índice de Margalef, que relaciona el número de especies (S) con el número total de individuos (N). Diversidad = S-1 / log N

Índice de Simpson, que dice que un sistema es tanto más diverso cuanta menos dominancia de especies hay en él, y la distribución es más equitativa. El valor mínimo para este índice es 1, que indica que no hay diversidad.

Las variaciones genéticas pueden estudiarse de dos maneras: De forma directa, analizando los cambios estructurales del ADN De forma indirecta, mediante el estudio de las proteínas que codifican los

genes específicos.La búsqueda de índices a nivel de las comunidades es un intento último de

aproximarse a las medidas de la biodiversidad. Para ello, se utilizan las técnicas denominadas de ecología del paisaje.

Las actividades agrícolas y forestales influyen, indiscutiblemente, en la biodiversidad. En la actualidad, la agricultura moderna es una agricultura intensiva, sujeta a nuevos parámetros productivos, en parte obligados por la necesidad de generar alimento para una población en crecimiento exponencial.

Junio 2014: ¿Cuáles son las características esenciales de un manglar?